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在筛选沙门氏菌的细菌基因组时,康奈尔大学的食品科学家们发现了mcr-9,这是一种新的、隐秘的跳跃基因,如此邪恶和强大,以至于它可以抵抗世界上为数不多的最后一种抗生素之一。

当所有其他感染斗争选择都耗尽时,医生部署了抗生素Colistin。但是抗山药源于全球,威胁其疗效。

“这种最后的抗生素已经被联合国世界卫生组织指定为最高优先级的抗生素,而mcr-9基因导致细菌对它产生抗药性,”康奈尔大学食品安全盖勒特家族教授、《食品安全》的资深作者马丁·维德曼(Martin Wiedmann)说这项研究发表在5月7日的Mbio杂志上。“在治疗中,如果粘菌素不起作用,就可能意味着病人的死亡。如果粘菌素耐药性传播,很多人将会死亡。”

该研究的合著者、计算生物学家、康奈尔大学博士研究生劳拉·卡罗尔在一种食源性病原体沙门氏菌的基因组中发现了mcr-9。

因为mcr-9的DNA序列基因与其他可能导致细菌来抗蚀菌根的其他基因相似,她怀疑沙门氏菌携带MCR-9的菌株是耐药素。为了她的惊喜,沙门氏菌菌株未能表现出Colistin抵抗力。

知道MCR-9基因可以跳到其他细菌或生物,她的同事,高级研究助理Ahmed Gaballa,微生物学家和共同领导作者将该基因插入了细菌大肠杆菌的非致病菌菌株。Gaballa能够“打开”MCR-9,制作大肠杆菌抗菌株的菌株。显示卡罗尔最初是正确的。

卡罗尔说:“当我们最初测试沙门氏菌分离物时,发现它对粘菌素没有耐药性,我们感到困惑。”“但是,当Ahmed将其克隆到大肠杆菌宿主中,他发现这种基因可以使人对粘菌素产生抗性。”

Mcr-9是这一系列“动员粘菌素耐药”新基因中的最新基因——最初于2015年发现。的国家生物技术信息中心是国家健康机构的一部分,将该新基因的详细信息介绍了其数据库。医疗专业人员和其他人现在可以使用这些信息来识别从食品和人员分离的细菌中的MCR-9。

Wiedmann解释说,国家和国际数据库中关于mcr-9的详细信息使科学家能够开发更好的预防和治疗。“这提高了我们获得早期预警的能力,”他说。

从食品中分离出来的细菌现在可以进行mcr-9检测,患者可以筛选拥有mcr-9的粘菌素耐药细菌。“如果你去医院,发现这种基因到处都是,那就麻烦了。基因是可移动的。它会跳跃,”Wiedmann说。

“在医院环境中,能够对患者进行耐药性筛查,使医生和护士能够隔离患者并保持生物安全。”

Wiedmann指出,虽然他的实验室致力于食品安全,但来自不同领域的科学家的合作使这一发现成为可能。“在这个问题复杂的时代,我们需要计算生物信息学方法来找到解决方案,”他说。“标准的生物学研究和标准测试不一定能找到这种基因。”

卡罗尔补充说:“它需要一个计算生物学家,微生物学家和分子生物学家,使这种科学发现发生。”

除Carroll,Gaballa和Wiedmann外,共同作者还是博士后研究员Claudia Guldimann和Groricure Henderson和Genevieve Sullivan。

这项工作由美国国家科学基金会的研究生研究奖学金项目资助,通过与瑞士国家科学基金会的合作伙伴关系,由美国国家科学基金会的全球研究生研究机会项目提供额外的资助。

本文也出现在康奈尔纪事中

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